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浅谈物联网社区安防系统的建设

2012-07-12北京智汇成科技发展有限公司董也驰杨中华

电子世界 2012年4期
关键词:智能家居报警联网

北京智汇成科技发展有限公司 董也驰 杨中华

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域,是应用信息通信技术的最新产物,可实现智能化的实时管理和控制,从而提高资源利用率和生存率。目前物联网已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。

融现代建筑技术与通信技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起,智能大厦、智能小区已经遍布世界各地,其发展势头十分迅猛。而目前方兴未艾的物联网技术因其各种特征,引入到建筑智能化技术中,必将是一个重要的发展方向。

1.物联网技术原理

1.1 物联网的定义

物联网指的是将无处不在的末端设备(Devices)和设施(Facilities),通过各种无线或有线的、长距离或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在内网(Intranet)、专网(Extranet)、互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化[1]。

其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念[2-3]。

1.2 物联网的体系结构

在体系结构上,这里提及的物联网有别于今天认知的互联网。他们有如下区别:不同应用领域的专用性、高度的稳定性和可靠性、严密的安全性和可控性。

对于物联网,大多学者认为物联网主要分为三个层次:感知层、网络层、应用层[4-5]。

● 感知层:处于各种异构网络环境中,主要采集物理世界中的各种数据。并拥有与应用层建立联系的能力。它可以把数据传给网络,并能根据反馈的信息做适当的调整。数据的采集过程涉及传感器、多媒体信息采集、二维码和实时定位、RFID等技术。通过RFID技术联入物联网的物品数量,将远远超过当前互联网用户的数量。

● 网络层:起到枢纽的作用。它借助于已有的有线及无线网络,对上一级传来的信息进行传输,以实现全球通信。

● 应用层:完成信 息的处理,包括信息共享,决策,分析。相当于决策中心,在物联网中起到核心的作用。

现在还有一些其他的观点。有的学者认为物联网体系应该分为5层,应用层,中间件层,网络层,接入网关层,尖端技术层。有最新研究认为还应加入协调层[6]。

1.3 物联网中的关键技术[7]

● 物理世界的信息获取:要充分的获取外部世界的信息,传感器是关键。在感知层方面要解决物理世界事务、物品种类繁多的问题以及要对其赋予独特的地址的问题。地址资源是有限的,要满足对每一个事物配备唯一地址,仍需要技术的革新。对于物理世界数量庞大的物品配备传感识别装置还要考虑成本的问题。在生产中需要新的工艺以降低生产成本。

● 信息的传递:信息的传递属于网络层应用范畴。物联网中的信息传递依靠有线网络与无线网络。主要要实现的是短距离无线通信与广域通信网络通信系统。物联网的大规模建设势必会需要海量信息的快速传递,这就需要短距离无线通信将应用方向转变为为人服务,也需要广域通信网络通信系统做出适当调整,以更适应物联网的发展。

● 信息的处理:大量信息的处理需要强大的运算技术支持,其中包括云计算、数据融合与挖掘等。物联网的信息决策具有跨系统,信息庞杂等特点。云计算是挖掘隐藏数据、快速做出决策的重要技术之一,但是现有的云计算水平不足以应对物联网中对海量信息的处理。因此,发展云计算技术也是我们的首要任务

● 安全:物联网中实现大量物品的互联,将世界信息化,为我们提供了便利,但同时也使我们的信息安全变得尤为重要。当我们的信息库泄露时,我们的利益易受到侵害。对于一个公司,当商业机密被泄露时,公司的利益会受到严重侵害,这也可能会促成不正当竞争的日益增多。当国家的机密被泄露时,国家的经济,国家的政治都有可能会受到别人的控制,一个国家甚至会因此瓦解。因此,信息加密技术需要长足的提高以适应物联网市场的需要。

● 标准:标准是对任何技术的统一规范,如果没有严格的标准,一个产业就会陷入混乱。拥有统一的标准是一个产业能够具有一定规模的基础。

2.物联网技术的社区安防系统

系统主要有周界红外报警系统、数字监控系统、信息发布系统、一卡通管理系统、智能家居系统等系统组成。智能家居系统包括灯光及家电智能控制、远程控制控制与监控、楼宇对讲、室内安防预警系统模块组成。系统简易架构图如图1所示。

图1 简易社区安防系统结构图

在中心监控机房设置管理中心,配置管理服务器、管理中心平台、操作控制平台,管理中心可以同时对周界红外报警系统、数字监控系统、信息发布系统、一卡通管理系统、智能家居系统的进行管理、控制,实现一个中心,管理社区所有智能化系统。

使用物联网技术构建小区安防系统不仅可以为物业管理部门提供科学、高效的管理手段和方法,而且也能为住户提供安全、舒适的现代化生活空间和环境,如果将这样的小区安防系统全部连接起来,共享更多的信息资源,互动互通,就可以成为建立智能化城市安防系统的基础。

3.系统组成模块的实现

3.1 数字监控系统

通过智能视频,实现无人值守监控,对重要物件和重要区域自动监控,发现有人闯入等行为时,可实现联动报警。

3.2 信息发布系统

系统由文件服务器,系统管理软件以及播放终端构成。其中管理软件可以安装在文件服务器上或者网络上任意一台PC,负责管理服务器和播放终端及内容的下载、播放、控制等。出于稳定性以及安全性考虑,建议本服务器系统运行于Linux上,也可以运行在windows平台上。

图2 数字监控系统拓扑图

图3 信息发布系统拓扑图

3.3 一卡通管理系统

针对物联网社区的建设需要,采用远近兼容型门禁系统;此系统对出入口进行安全管制,每个门禁控制点由现场控制器负责信号输入输出控制,可以与安防系统进行报警或监控的联动控制。通过这套系统的使用极大地提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。

此系统经过后台管理系统可进行远程识别、身份判断、信息记录、报警、联动控制、考勤等工作,保障对网络内的每一个人员进行识别、出入控制。

3.4 智能家居系统

智能家居系统包含的子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、可视对讲系统。

家庭安防系统包括:门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等。

可视对讲系统具有良好的可扩展性,可根据住户数量进行系统扩容。住户可以通过家里的住户主机与警卫室、管理室、邻里住户进行相互呼叫并通话。

4.总结

物联网是下一代的网络革命,人们已经认识到发展物联网的重要性,各国在发展物联网方面做出了大量的努力。虽然现在应用技术还处于初级阶段,但在楼宇智能方面却已经初见成效,具有良好的发展前景。物联网会极大的改变我们的生活方式。

[1]沈瑞珠,杨连武.楼宇智能化技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]许锦标,张振昭.楼宇智能化技术[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3]周洪波.物联网:技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010.

[4]甘志祥.物联网发展中的问题初析[J].北京:中国科技信息,2010(5):85-87.

[5]孔宁,李晓东,罗万明,等.物联网资源寻址模型[J].软件学报,2010(7):1657-1666.

[6]赵钧.构建基于云计算的物联网运营平台[J].电信学报,2010(6):48-52.

[7]李祥珍,刘建明.面向智能电网的物联网技术及其应用[J].电信网技术,2010(8):41-45.

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